球函数空间分布在MATLAB中的实现.pdf

第 26 卷第 1 期 ( ) 2007 年 2 月 长春师范学院学报 自然科学版 Vol26 　No1 ( ) Feb . 2007 Journal of Changchun Normal University Natural Science 球函数空间分布在 MATLAB 中的实现 冯立峰 , 吕菁华 , 祖大鹏 ( 哈尔滨师范大学呼兰学院 , 黑龙江哈尔滨 　150500) [摘 　要] 利用 MATLAB 方便地绘制球函数的三维空间分布图 , 指出MATLAB 软件是解决数学物理方 程可视化的有效工具 。 [ 关键词] MATLAB ; 球函数 ; 数学物理方程 ; 空间分布 ( ) [ 中图分类号] O411 　　　 [文献标识码] A 　　　 [文章编号] 1008 - 178X 2007 01 - 002703 0 　引言 数学物理方法是众多理工科学生的基础课程之一 , 也是科研人员常用的基本方法 。数学物理方法课程作 为物理专业学生必修的一门专业课 , 内容多而难 , 题 目繁而杂 , 是一门公认的较难学的课程 。尤其在处理数 学物理方程的时候 , 大量的繁杂计算令人眼花缭乱 。尽管这些数学物理方程都有明确的物理意义 , 可是却很 难从这些表达式中看出其中所表达的物理图像 。为了使枯燥乏味的数学物理方程中的物理图像展现出来 , 使 这些无言的公式 “开口说话”, 在数学物理方法中引入多媒体教学 , 增加动态直观的演示 , 是提高教学效果 的关键 , 而选择一种操作简单功能强大的多媒体制作软件 , 又是开展教改的前提 。为此 , 我们最终选择了具 有强大计算能力同时又有极强图像处理能力的数学软件 ———MATLAB 。 1 　MATLAB 软件介绍 MATLAB 是美国Math Work 公司从 1982 年开始推出的一套高性能的数值计算和可视化软件 。它集数值分 析 、矩阵运算和图形显示于一体 , 构成了一个方便的、界面友好的用户环境 。MATLAB 程序语言结构完整 , ( ) 与其他计算机语言 如 C , FORTRAN 等 相比, MATLAB 编程规则简单 , 且具有 良好的移植性 , 易学易用 , 更符合人的思维方式 。此外 , 它还提供了解决各类问题的工具箱 。MATLAB 已成为应用学科 、计算机辅助分 析 、设计 、仿真和教学不可缺少的软件 。 MATLAB 具有强大的图形绘制能力 , 为科学研究提供了极大的方便 。MATLAB 可以绘制二维 、三维乃至 四维图